一种基于LORAWAN和NFC通信的蓝牙资产定位器的制作方法

一种基于lorawan和nfc通信的蓝牙资产定位器
技术领域
1.本实用新型涉及定位器技术领域，特别是涉及一种基于lorawan和nfc通信的蓝牙资产定位器。


背景技术：

2.随着人们的物质生活的提高，人们的固定资产越来越多，由于社会很多不法分子的活动，固定资产的安全问题日益严重，此时，定位器便是一个很好的选择，定位器是一种内部安装了gps定位芯片，具有定位功能的仪器，广泛应用于安全保障，设施监管等技术领域；现有的定位器在使用时存在一定的弊端。部分定位器不支持nfc功能的手机无法对其进行配置和使用。同时由于定位器的体积小，带来的劣势是lorawan天线的通信距离不够。传统定位器采用蓝牙beacon定位方式的精度只有3~5m，且安装在固定资产上的资产定位器极易被人取走，若被人为损坏取走时无法及时预警，便失去了对资产定位保护的作用。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的“一种固定资产定位器”，其公告号cn213462606u，包括定位器本体，所述定位器本体的内壁表面固定安装有防水层，所述定位器本体的内部固定安装有控制主板，所述定位器本体的正表面嵌入安装有透明保护盖板，所述定位器本体的背面居中位置上固定安装有橡胶绕线柱。该申请所述的一种固定资产定位器，能够延长定位器的运行时间，通过三重传输方式能适应各种环境，准确的传递定位信息，方便用户查看收回，延长定位器的使用寿命，同时可以防止数据线缠绕打结，方便人员使用。然而该资产定位器在使用时仍然具有通讯距离短且不支持nfc功能的手机对其进行匹配。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述问题，提供了一种基于lorawan和nfc通信的蓝牙资产定位器；蓝牙模组搜集空中特定的蓝牙ibeacon信息，解析出maior和minor；lorawan进行入网激活后完成设备的注册绑定并上报定位数据、报警数据、心跳数据；三轴运动传感器感知设备是否发生运动，用来控制定位数据上报的频率；通过nfc进行配置、读取、操作、升级、调试。降低功率，采用3v电池即可运行使用，设备一旦激活后，无需人为干预，即使网络掉线也能自主恢复。同时能够进行硬件错误自检，实时上报到服务器，降低维护成本，同时通过光感传感器模组进行防拆报警。结合nfc+蓝牙beacon+lorawan构成一个系统，通过nfc技术进行无线操作激活，通过lorawan将蓝牙beacon定位数据打包上传，从而实现云端追踪管理资产。
5.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
6.一种基于lorawan和nfc通信的蓝牙资产定位器，所述定位器包括nfc天线模组，主控蓝牙模组，光感传感器模组，三色led，三轴传感器模组，lorawan模组， lorawan天线和锂电池；所述锂电池为主控蓝牙模块供电；所述主控蓝牙模组和lorawan模组交互连接；所述主控蓝牙模块分别连接光感传感器、三轴传感器和nfc天线；所述lorawan模组连接lorawan
天线。蓝牙模组搜集空中特定的蓝牙ibeacon信息，解析出maior和minor；lorawan进行入网激活后完成设备的注册绑定并上报定位数据、报警数据、心跳数据；三轴运动传感器感知设备是否发生运动，用来控制定位数据上报的频率；通过nfc进行配置、读取、操作、升级、调试。降低功率，采用3v电池即可运行使用，设备一旦激活后，无需人为干预，即使网络掉线也能自主恢复。能够进行硬件错误自检，实时上报到服务器，降低维护成本，同时通过光感传感器模组进行防拆报警。
7.作为优选，所述主控蓝牙模组采用芯片m1作为主芯片，所述m1芯片型号为lsd4bt-e92astd001，主芯片可以通过程序与硬件设备共同控制资产定位器的工作。主控蓝牙模组采用蓝牙beacon定位技术，扫描区域内配套安装的beacon信息，并将信息统计后利用lorawan数据通信模块上报给云端服务器，进行特定算法后计算出准确的位置信息，并呈现给管理者或用户。
8.作为优选，所述nfc天线模组包括天线ant4，tvs保护管d2，电容c5，电阻r25，天线ant3，tvs保护管d3，电容c6和电阻r26；天线ant4输出端连接tvs保护管d2的第二端，tvs保护管d2第一端接地，天线ant4输出端连接电容c5的第二端，电容c5的第一端接地，电容c5的第二端连接电阻r25的第一端，电阻r25的第二端连接芯片m1的nfc1端口；天线ant3输出端连接tvs保护管d3的第二端，tvs保护管d3第一端接地，天线ant3输出端连接电容c6的第二端，电容c6的第一端接地，电容c6的第二端连接电阻r26的第一端，电阻r26的第二端连接芯片m1的nfc2端口；所述芯片m1型号为lsd4bt-e92astd001。nfc天线与主控蓝牙模块连接可以实现资产定位器和nfc技术的融合，同时该申请下可以通过带有nfc的手机使用利尔达自主开发的微信小程序进行配置、查询、操作。
9.作为优选，所述lorawan模组用于上报定位数据、报警数据和心跳数据，利用该数据能够快速帮助区域内的管理者检测区域内的仪器设备分布，实现合理调度的定位，提高资源的利用率。
10.作为优选，所述lorawan天线包括电容c13，电阻r13，电容c14，tvs保护管d4和天线ant2；所述天线ant4的gnd端口接地，天线ant4的rf端口连接tvs保护管d4的第一端，tvs保护管d4的第二端接地；tvs保护管d4连接电容c14第一端，电容c14的第二端接地；电容c14的第一端连接电阻r13的第二端，电阻r13的一端连接电容c13的第一端，电容c13的第二端接地；电容c13的第一端连接lorawan模组的芯片m2的ant端口；所述芯片m2型号为lsd4wn-2r717m9a。通过lorawan电路将蓝牙beacon定位数据打包上传，从而实现云端追踪管理资产。
11.作为优选，所述光感传感器模组设置在资产定位器底部，底部安装光感传感器使初始光强度较低，避免因人的单纯靠近遮光造成的报警误报。
12.作为优选，所述光感传感器模组包括光感电路和报警电路；所述光感电路包括光感二极管d1，电阻r27，电容c35，发光二极管a1，发光二极管a2，电阻r10和电阻r12；vcc out连接光感二极管d1正向端，光感二极管d1的负向端连接电阻r27的第一端，电阻r27的第二端接地；电阻r27的第一端连接电容c35的第一端，电容c35的第二端接地；电容c35的第一端连接m1的lpcomp端口；vcc out发光二极管a1的正向端，发光二极管a1的负向端连接电阻r12的第一端，电阻r12的第二端连接m1的led_k1端口；vcc out发光二极管a2的正向端，发光二极管a2的负向端连接电阻r10的第一端，电阻r10的第二端连接m1的led_k2端口。若光
感二极管采集到的光强数据发生巨大变化时，电路中的电流发生巨大变化，芯片m1将信号传递至光感传感器模组中的报警电路，通过蜂鸣器对光强数据的巨大变化进行预警，一定程度避免了资产定位器被人为取下，保障了资产定位器的安全。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1.使用寿命长；极低的功耗设计，可以使设备运行3~5年，避免频繁更换的成本。
15.2.维护方便；设备一旦激活后，无需人为干预，即使网络掉线也能自主恢复。还具备硬件错误自检，实时上报到服务器，降低维护成本。
16.3.操作和安装简单；使用时，只需将设备用3m胶固定在需要定位的仪器上即可。搭配利尔达自主研发的nfc微信小程序，使得操作可视化，可以实时读取设备的运行状态基本信息，以及操作设备，包括激活、升级、更改参数等等。
17.4.具有防拆除报警；光感可以检测到光的变化强度，可以进行拆除报警。
附图说明
18.图1为本技术系统框图；
19.图2为本技术主控蓝牙模块和供电电源电路图；
20.图3为本技术lorawan模组和nfc天线模组电路图；
21.图4为本技术三轴传感器模组和光感传感器模组电路图；
22.图5为本技术系统架构图。
具体实施方式
23.应理解，实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
24.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
25.一种基于lorawan和nfc通信的蓝牙资产定位器，所述定位器包括nfc天线模组，主控蓝牙模组，光感传感器模组，三色led，三轴传感器模组，lorawan模组， lorawan天线和锂电池；lorawan模组连接lorawan天线；锂电池为主控蓝牙模块供电；主控蓝牙模块分别连接光感传感器、三轴传感器和nfc天线；主控蓝牙模组和lorawan模组交互连接。定位器内部包括中央处理模块和射频模块，以及三轴传感器、天线、电源、光感、led、nfc 等部分。通过使用带nfc 功能的手机,在微信小程序——利尔达室内定位上，可以对标签进行激活和配置等操作。产品首次使用需要先在服务器上进行绑定，然后进行激活操作。在激活过程中，产品会通过lora 发送入网请求，入网成功后和服务器进行设备注册绑定，从而进入工作模式，定期上报定位数据。该定位器的外壳材料采用abs+永久抗静电工程塑料注模完成。
26.主控蓝牙模组搜集空中特定的蓝牙的ibeacon信息并解析出maior和minor；它首先需要app程序处于非出场状态，若程序已激活，则直接开始工作，若程序未激活但程序已经入网，则再次进入注册界面。lorawan进行入网激活后完成设备的注册绑定，即可上报定位数据、报警数据、心跳数据；三轴运动传感器能够感知设备是否发生运动，用来控制定位数据上报的频率；通过nfc进行配置、读取、操作、升级、调试；光感传感器可以感知并判断底部的光强度，由于光感传感器安装在定位器底部，光强较低，当光强度发生改变时，即人靠
近并接触该资产定位器时会遮挡光，光感二极管所接收到的光强度降低，从而直接感知到人的靠近接触并发出报警，该功能可以提供防拆报警，保障资产定位器的安全。
27.产品首次使用需要先在服务器上绑定，然后通过小程序进行激活。入网和注册成功后，将进入工作模式，开始搜索beacon。设备正常激活和注册后即进入正常的工作模式。首先会进行ibeacon的信号搜索，并对信号进行特定uuid的过滤，将定位点的信息根据协议组包后上报给服务端。上报的时间间隔会根据设备的运动状态进行实时调整。在固定的时间间隔内，设备也会进行设备状态的上报。
28.结合nfc+蓝牙beacon+lorawan构成一个系统，通过nfc技术进行无线操作激活，通过lorawan将蓝牙beacon定位数据打包上传，从而实现云端追踪管理资产。